Підземний орган більшості вищих спорових, голонасінних і квіткових рослин – це корінь. Вперше він з'являється у плаунів і виконує не тільки функцію опори, але і забезпечує всі інші частини рослини водою і розчиненими в ній мінеральними солями. У голонасінних і покритонасінних форм головний корінь розвивається із зародкового корінця. В подальшому формується коренева система, будова якої відрізняється у однодольних і дводольних рослин. У нашій статті ми вивчимо первинна і вторинна анатомічна будова кореня квіткових рослин, насіння яких мають дві сім'ядолі, і на конкретних прикладах покажемо роль рослинних тканин і структурних елементів підземної частини в забезпеченні життєдіяльності організму рослини.

Зародковий корінець і його розвиток

У процесі проростання насіння першої розвивається частина зародка, що називається зародковим корінцем. Вона складається з клітин освітньої тканини – первинної меристеми, верхівкова частина якої називається апексом. В процесі мітотичного поділу складових її клітин формується первинна будова кореня, що складається з епіблеми, первинної кори і осьового циліндра. Зупинимося на морфологічних і фізіологічних особливостях первинної освітньої тканини, що розташовується на верхівці як зародкового корінця, так і в апікальній частині всіх молодих коренів: головного, бічних і додаткових. Вид, названий останнім, здебільшого зустрічається в однодольних рослин. Вони розвиваються з нижньої частини стебла. Отже, апекс складається з ініціальних клітин. У процесі розвитку вони формують первинну меристему. Під її шаром починається диференціація клітинних структур, що призводить до появи сформованої освітньої тканини, що зумовлює первинна анатомічна будова кореня. У рослини зберігається до моменту появи вторинних меристем, званих камбієм і феллогеном.

Епіблема: будова і значення

Ризодерма, або епіблема, являє собою шар клітин покривної тканини, розташований на молодому центральному корені відходять від нього бічних відростках. Найбільш важливою для рослини є частина покривної тканини, яка розташована в зоні кореня, що здійснює всмоктування води і мінеральних солей. В ній витягнуті клітини епіблеми формують кореневі волоски. Їх цитоплазма містить велика кількість вакуолей, а клітинна стінка дуже тонка, без кутикули. Ризодерма знаходиться на ділянці кореня від кореневого чехлика до зони бічних коренів, яку називають провідною. Встановлено, що стан кореневих волосків по відношенню до кореневого чехлику, розташованому на верхівці головного кореня, практично не змінюється.

Кореневі волоски і їх роль у життєдіяльності рослини

Розглядаючи під мікроскопом первинна будова кореня, можна виявити, що ризодерма є похідною самого верхнього шару – дерматогена. Він, у свою чергу, формується в результаті поділу клітин первинного апекса. Усмоктувальна зона кореня найбільш чутлива до різких змін умов середовища, тому корові волоски можуть швидко відмирати. Це є головною причиною поганої приживання розсади і навіть її загибелі. У процесі розвитку проростка клітини ризодерми відмирають і слущиваются. Під ними утворюється шар захисної тканини – экзодерми, частково приймає участь у формуванні пропускних елементів. Завдяки їм вода і розчини мінеральних сполук з кореневих волосків надходять в осьовий циліндр, що входить в первинна будова кореня.
Він містить провідні тканини, з яких в процесі онтогенезу розвиваються судини - трахеї і ситовидние трубки з клітинами-супутницями. Не всі рослини формують розвинену систему кореневих волосків. Наприклад, в болотних та водних видів вони відсутні у зв'язку з надлишком води в навколишньому середовищі.

Первинна меристема – перицикл

Це структура, яка у вигляді кільця охоплює центральний циліндр і розташовується під ризодермой. Вона представлена дрібними, швидко діляться клітинами освітньої тканини і присутній у всіх деревних і трав'янистих рослинних форм, що розмножуються насінням. Всі частини центрального циліндра розвиваються саме з клітин перициклу. Первинна будова кореня двудольного рослини служить підтвердженням факту закладки бічних і додаткових коренів у зовнішньому шарі освітньої тканини – меристеми. У представників дводольних рослин, що відносяться до сімейств Розоцвітих, Бобових, Пасльонових, вона потім перетвориться у вторинні види, наприклад, феллоген або камбій. Результатом мітотичного поділу клітин перициклу є поява однорідних за будовою та функціями зародкових зон майбутніх тканин – периблеми, з якої формується первинна кора, і дерматогена, що дає початок апікальної первинної меристемі.

Первинна кора

Цей ділянку кореня представлений в основному клітинами паренхіми. Частина рослинної тканини, що прилягає до эпиблеме, називається экзодермой, середній шар первинної кори – мезодермой. Розглядаючи первинна будова кореня під мікроскопом, в цих ділянках можна виявити велику кількість межклетников. Вони служать місцем циркуляції кисню і вуглекислого газу, а значить, беруть участь у газообміні. Внутрішній ділянку представлений групами клітин, розташованих у вигляді щільного тяжа.
Після руйнування епіблеми оголюються ділянки экзодерми, потім вони опробковевают в зоні бічних коренів і надалі виконують захисну функцію. Через всі три шари кори в радіальному напрямку рухаються молекули води і, потім надходять в судини центрального циліндра кореня. За ним, завдяки кореневого тиску та транспірації, вода і розчини мінеральних речовин піднімаються у стебло й листя. Крім того, в паренхімних клітинах мезодерми первинної кори можуть накопичуватись органічні сполуки, наприклад крохмаль або інулін.

Центральний циліндр

Розглядаючи під мікроскопом первинна будова кореня двудольного рослини, можна виявити таку структуру, як стела. Це осьова частина містить кілька анатомічних утворень, що виконують функції проведення речовин. Вони складаються з первинної тканини - ксилеми і формують провідні елементи, такі, як судини (трахеї). Розчини глюкози та інших органічних сполук рухаються від листя і стебел до кореня за ситовидним трубках, розташованих в корі, а вода і мінеральні речовини з судин (трахей) надходять з осьового циліндра кореня до вегетативних органів рослини.

Роль камбію у розвитку кореня

Перехід від первинної будови кореня до вторинного відбувається на стадії проростків і знаменується появою освітньої тканини – камбію. Один його вид формується з протомеристеми судинних пучків. Далі виникають ділянки променевого камбію. Обидві ці різновиди вторинної меристеми зливаються в загальне камбиальное кільце, що залягає між корою і центральним циліндром. Завдяки активному митотическому поділу, клітини камбію утворюють два шари вторинних провідних тканин: внутрішній, спрямований у бік стели – ксилему і периферичний, звернений до эндодерме – флоэму. В результаті описаних вище процесів, осьовий циліндр набуває вторинна будова, характерне для всіх коренів дводольних рослин.

Які зміни відбуваються в первинній корі

Поява вторинних провідних тканин – флоеми і ксилеми викликає трансформації і в перицикле. Його клітини, ділячись шляхом мітозу, утворюють прошарок коркового камбію – фелогена, той, у свою чергу, утворює перидерму. Складова частина її клітин починає ділитися периклинально, що призводить до ізоляції первинної кори від осьового циліндра, а далі – до її відмирання. Тепер зовнішнім шаром вторинного кореня є перидерма з рештою частинами феллодерми і перициклу. Як бачимо, первинна і вторинна будова кореня кардинально відрізняються один від одного. Ці відмінності стосуються всіх його відділів, включаючи кору і центральний циліндр. Особливо вони помітні в анатомічній будові освітніх та покривних тканин. Найбільш важливими процесами, що відбуваються в корені в період його зростання, можна вважати появу камбію і закладку вторинних провідних тканин. В наступному підзаголовку ми розглянемо їх більш детально.

Первинна і вторинна будова кореня

Відмінності в морфології і фізіологічних функціях зростаючого кореня двудольного рослини можна представити у вигляді таблиці:

Зародковий корінь



Корінь молодого рослини



Покривна тканина (епіблема)



Покривна тканина(опробковевшая экзодерма)



Первинна кора: экзодерма, мезодерма та ендодерма



Вторинна кора утворена камбієм (луб)



Стела: перицикл, первинна ксилема



Стела (вторинна ксилема)



Камбію немає



Вторинна меристема (камбій)

В доповнення до таблиці зазначимо, що вторинне потовщення кореня коренів у дводольних рослин пояснюється мітотичної активності клітин камбію, а ріст кореня в довжину пов'язаний з оновленням і переміщенням клітин верхівкової меристеми і кореневого чехлика вглиб шару грунту. Верхівка центрального кореня долає опір твердих ділянок ґрунту завдяки високій енергії росту, тому коріння деревних порід покритонасінних рослин при проростанні здатні пробити навіть асфальт.